TWI526672B - 計算磁航向之方法及計算裝置 - Google Patents

Description

計算磁航向之方法及計算裝置 發明領域

本發明大體而言係關於用於使用磁感測器來計算磁航向之技術。更特定言之，本發明大體而言係關於用於減輕由磁感測器接收之時變磁雜訊之技術。

發明背景

磁感測器常常整合於計算裝置之平台內且用作為羅盤以量測或偵測航向資訊，例如，關於計算裝置指向之方向的資訊。此航向資訊可用於導航應用、感知計算應用、遊戲應用及其類似者。然而，計算裝置之平台所誘發之干擾可阻礙磁感測器之正常作用，導致不準確之航向量測。數位羅盤之航向及準確度可動態地受裝置操作所處之環境及含有數位羅盤之平台之系統狀態兩者影響。用以判定航向及準確度之演算法可為複雜的且需要大量感測器讀數。

依據本發明之一實施例，係特地提出一種計算裝置，其包含： 用以收集感測器輸出資料之一磁感測器；用以基於該感測器輸出資料來計算一磁航向之一航向計算引擎，該航向計算引擎包含：用以量測該感測器輸出資料中之雜訊之一位準的邏輯；用以至少部分地基於雜訊之該位準來判定是否平均該感測器輸出資料的邏輯；用以基於該感測器輸出資料來判定一所應用感測器輸出的邏輯；以及用以至少部分地基於該所應用感測器輸出來計算一磁航向的邏輯。

100、200‧‧‧圖表

102、206‧‧‧磁感測器之輸出

104、202、402‧‧‧x軸

106、204、404‧‧‧y軸

108‧‧‧形心

208‧‧‧形心中心自原點之位移

210‧‧‧矩形

212‧‧‧矩形

214‧‧‧磁航向

300‧‧‧計算裝置

302、702‧‧‧處理器

304‧‧‧記憶體裝置

306‧‧‧磁感測器

308‧‧‧系統匯流排

310‧‧‧輸入/輸出(I/O)裝置介面

312‧‧‧輸入/輸出(I/O)裝置

314‧‧‧顯示裝置介面

316‧‧‧顯示裝置

318‧‧‧網路介面控制器(NIC)

320‧‧‧網路

322‧‧‧儲存裝置

324‧‧‧作業系統

326‧‧‧應用程式

328‧‧‧航向計算引擎

330‧‧‧移動感測器

406‧‧‧徑向線

408‧‧‧垂直線

410、412‧‧‧信號量值臨限值

500、502‧‧‧表

602、604、606、608、610、612、614、616、618‧‧‧區塊

700‧‧‧有形的非暫時性機器可讀媒體

704‧‧‧電腦匯流排

706‧‧‧雜訊量測模組

708‧‧‧平均模組

710‧‧‧航向計算模組

圖1為展示在恆定磁場內在所有磁感測器定向上磁感測器之輸出的圖表。

圖2為展示受穩態平台雜訊及時變雜訊源影響之磁感測器之輸出的圖表。

圖3為可於其中實施本文中所描述的用於計算磁航向之技術的計算裝置之方塊圖。

圖4為說明用於判定是否使用感測器輸出平均來計算磁航向之技術之圖。

圖5為針對特定航向準確度及信賴等級使所量測感測器量值及所量測雜訊位準與感測器輸出平均中所使用之樣本大小相關的實例表之集合。

圖6為使用磁感測器輸出來計算磁航向之方法的 程序流程圖。

圖7為展示儲存用於計算磁航向之程式碼之有形的非暫時性機器可讀媒體的方塊圖。

在本發明及諸圖中使用相同數字來參考相似組件及特徵。100系列之數字係指最初在圖1中發現之特徵；200系列之數字係指最初在圖2中發現之特徵；等。

較佳實施例之詳細說明

本發明描述用於減輕由磁感測器接收之時變磁雜訊之高計算效率技術。如上文所論述，由磁感測器接收之磁雜訊可藉由使在磁感測器之輸入處由平台誘發之磁場移位而阻礙計算裝置內之磁感測器之正常作用。可藉由平均感測器讀數來減輕時變磁雜訊。

為了改良平均程序之計算效率，可基於系統資訊(諸如，由感測器接收之雜訊位準)以及其他因素(諸如，特定使用情況所要之航向準確度及信賴等級)來判定用以計算感測器讀數之樣本之數目。此外，可基於雜訊位準之變化、所要航向準確度及所要信賴等級而動態地調整樣本大小。藉由基於雜訊位準來調整樣本大小，計算裝置可使用減少數目個樣本來計算滿足所要準確度及信賴等級之磁航向。減少用以計算磁航向之樣本之數目改良平均程序之計算效率。

在一些情況下，亦可減小用以計算磁航向之演算法之複雜性。舉例而言，若雜訊位準足夠低，則可使用單 一感測器讀數來計算滿足所要準確度之磁航向，且可跳過平均程序。跳過平均程序進一步使磁航向計算之計算效率增加。改良磁航向計算之計算效率使裝置能夠以較少處理步驟計算磁航向，導致較快速計算及減少之電力消耗。

圖1為展示在恆定磁場內在所有磁感測器定向上磁感測器之輸出的圖表。該圖表係由參考數字100參考。磁感測器之輸出102可為純量數字(在本文中稱為計數)，較大數目的計數指示較高磁場強度。圖表100之x軸104表示x方向上之計數之數目，且圖表100之y軸106表示y方向上之計數之數目。如圖1所示，磁感測器當在恆定磁場內圍繞磁感測器之z軸旋轉時在原點處(亦即，在x-y座標(0,0)處)產生形心108。可依據相對於形心中心的感測器輸出的沿著形心之位置來計算磁航向。

計算裝置之平台中的由磁感測器量測之磁場(例如，B _sensor )(該磁場相對於旋轉具有可忽略失真)可表示為三個磁場及其各別座標系統之向量加法，如下文在方程式1中所示。該三個磁場包括由平台誘發之磁場(例如，B _platform )、地球之磁場(例如，B _earth )及來自在平台外的磁源之任何貢獻(例如，B _ambient )。

在方程式1中，等於平台/感測器座標，且等於世界座標。另外，R( ,θ,φ)為平台/感測器座標及世界座標之旋轉平移矩陣。每一向量之絕對值係磁源之強度及與世界及平台/感測器座標系統兩者中之邊界之接近性兩者的函數。

可根據方程式2來判定平台之真實航向。

以上公式係基於形心108以原點為中心。然而，由平台之組件引入之穩態雜訊可傾向於導致形心之移位。為了正確計算與方程式2中所示之反正切函數之角，可調整磁感測器輸出以考慮磁感測器處之平台誘發之磁場，如關於圖2將進一步論述。

圖2為展示受穩態平台雜訊及時變雜訊源影響之磁感測器之輸出的圖表。在圖表200中，圖表200之x軸202表示x方向上之計數之數目，且圖表200之y軸204表示y方向上之計數之數目。圖表200展示針對平台含有在磁感測器之相同參考座標系內固定且因此在所有定向上產生恆定移位之磁場源之情況的磁感測器之輸出206。恆定移位被展現為形心中心自原點之移位，如箭頭208所示。可(例如)在磁感測器之工廠校準期間判定形心中心之移位。

輸出206亦展現時變雜訊，時變雜訊可歸因於在 感測器輸出處注入隨機雜訊之時變電流。時變雜訊可由外部雜訊源引起。感測器處之時變雜訊將雜訊添加至感測器輸出206，此影響沿著形心之感測器輸出位置以及判定形心中心之程序及確定性。藉由矩形210來展示在感測器之固定定向下之輸出範圍。若感測器之定向固定，則感測器輸出及形心中心的雜訊誘發之變化將配對，此意味雜訊使真實形心中心移位的量及方向與感測器輸出206所展現的量及方向相同。藉由矩形212來展示由時變雜訊源引起之形心中心範圍。藉由平均感測器輸出206，可判定平均感測器輸出且使用其來計算磁航向214。此外，若感測器靜止，則可使用平均感測器輸出來估計雜訊對形心中心之位置之影響。亦可接著在航向計算中使用估計之形心中心。

可使用任何合適數目個感測器輸出樣本來計算平均感測器輸出。感測器輸出樣本之數目在本文中被稱為樣本大小。在一些實施例中，可基於感測器所經歷之偵測到的雜訊位準來自動地選擇樣本大小。若偵測到的雜訊位準在由所要航向準確度規定之一臨限雜訊位準以下，則可使用單一樣本來計算磁航向214，在該情況下，可跳過平均程序且可使用實際感測器輸出來計算航向。航向計算中所實際使用之感測器輸出資料在本文中可被稱為所應用感測器輸出，且可包括實際感測器輸出(樣本大小=1)或平均感測器輸出(樣本大小>1)。

圖3為可於其中實施本文中所描述的用於計算磁航向之技術的計算裝置之方塊圖。計算裝置300可為(例如) 膝上型電腦、桌上型電腦、平板電腦、行動裝置、伺服器或蜂巢式電話以及其他裝置。計算裝置300可包括經調適以執行儲存之指令之處理器302，以及儲存可由處理器302執行之指令之記憶體裝置304。處理器302可為單核心處理器、多核心處理器、計算叢集，或任何數目個其他組配。處理器302可實施為複雜指令集電腦(CISC)或精簡指令集電腦(RISC)處理器、x86指令集相容處理器、多核心或任何其他微處理器或中央處理單元(CPU)。在一些實施例中，處理器302包括雙核心處理器、雙核心行動處理器或其類似者。

記憶體裝置304可包括隨機存取記憶體(例如，SRAM、DRAM、零電容器RAM、SONOS、eDRAM、EDO RAM、DDR RAM、RRAM、PRAM或其類似者)、唯讀記憶體(例如，遮罩ROM、PROM、EPROM、EEPROM或其類似者)、快閃記憶體，或任何其他合適記憶體系統。記憶體裝置304儲存可由處理器302執行以至少部分地基於自磁感測器306接收之資料來計算磁航向的指令。

處理器302可經由系統匯流排308(例如，PCI、ISA、PCI-Express、HyperTransport®、NuBus或其類似者)而連接至經調適以將計算裝置300連接至一或多個I/O裝置312之輸入/輸出(I/O)裝置介面310。I/O裝置312可包括(例如)鍵盤、指標裝置及其類似者。指標裝置可包括觸控板或觸控螢幕。I/O裝置312可為計算裝置300之內建組件，或可為在外部連接至計算裝置300之裝置。

處理器302亦可經由系統匯流排308而連結至經調適以將計算裝置300連接至顯示裝置316之顯示裝置介面314。顯示裝置316可包括係計算裝置300之內建組件之顯示幕。顯示裝置316亦可包括在外部連接至計算裝置300之電腦監視器、電視或投影儀以及其他裝置。

處理器302亦可經由匯流排308而連結至網路介面控制器(network interface controller，NIC)318。NIC 318可經組配以經由匯流排308而將處理器302連接至網路320。網路320可為廣域網路(WAN)、區域網路(LAN)或網際網路以及其他網路。

計算裝置300亦可包括儲存裝置322。儲存裝置322可包括實體記憶體，諸如硬碟機、光碟機、隨身碟、碟機陣列或其類似者。儲存裝置322亦可包括遠端儲存碟機。儲存裝置322可於其上儲存指令以基於計算裝置300之系統資訊來提供對計算磁航向之支援。

儲存裝置322可包括作業系統324。作業系統324上可能已安裝有一或多個驅動程式。該等驅動程式可使一件硬體或安裝在作業系統324上且駐存於儲存裝置322內之一或多個應用程式326能夠與計算裝置100之作業系統105或其他硬體(包括磁感測器306)通訊。該等驅動程式亦可用以使航向計算引擎328能夠將來自磁感測器306之感測器資料傳達至安裝於作業系統324上之一或多個應用程式326中之任一者。

在各種實施例中，磁感測器306係經由匯流排308 連接至處理器302。磁感測器306亦可經由專用匯流排或感測器介面(未圖示)而直接連接至處理器302。此外，在各種實施例中，磁感測器306係經由感測器介面以通訊方式耦接至航向計算引擎328。航向計算引擎328可經組配以自磁感測器306收集感測器輸出。在一些實施例中，計算裝置300內之一或多個微控制器可將經由磁感測器306收集之感測器輸出提供至航向計算引擎328。另外，計算裝置300亦可包括經組配以偵測計算裝置300之移動的一或多個移動感測器330。移動感測器330之實例包括迴轉儀、加速度計及其類似者。航向計算引擎328可自移動感測器330接收關於計算裝置300之移動之資料，該資料可用以指示磁感測器306是否靜止。

航向計算引擎328係以硬體或硬體與程式碼之組合來實施。在一些實施例中，航向計算引擎328在核心程式層級操作且係經由計算裝置100之作業系統324來實施。在其他實施例中，航向計算引擎328在處理器層級操作且係經由處理器302及駐留於計算裝置100內之任何數目個其他硬體來實施。此外，在各種實施例中，航向計算引擎328係同時經由作業系統324及處理器302兩者實施。另外，在一些實施例中，航向計算引擎328包括韌體。舉例而言，航向計算引擎328可包括電阻器-電晶體邏輯(resistor-transistor logic，RTL)或存在於核心程式層級及/或處理器層級之任何其他合適類型之邏輯。

航向計算引擎328可經組配以自磁感測器306接 收感測器輸出且計算磁航向。如下文進一步描述，航向計算引擎328可基於接收自磁感測器306之感測器輸出來判定雜訊位準。可接著使用判定之雜訊位準來判定是否將使用平均來計算所應用感測器輸出。若使用平均，則亦可使用雜訊位準來判定用以計算所應用感測器輸出之樣本大小。在一些實施例中，在磁感測器306靜止時判定雜訊位準。航向計算引擎328可基於自移動感測器330接收之資料來判定磁感測器306靜止。

航向計算引擎328亦可接收關於所要航向準確度及信賴等級之資料，該資料亦可由航向計算引擎328用於計算所應用感測器輸出。舉例而言，所要航向準確度及信賴等級可用以計算臨限雜訊位準，該臨限雜訊位準用以判定是否將平均用以計算所應用感測器輸出。若使用平均，則所要航向準確度及信賴等級可用以基於量測之雜訊位準來判定將在平均程序中使用之樣本大小。信賴等級為描述所計算之航向在由準確度之規定位準判定之範圍內的確定性等級之值。

在一些實施例中，所要準確度及信賴等級可為經程式化(例如)於用於計算磁航向之程式碼中的靜態值。在一些實施例中，所要準確度及信賴等級可以動態方式加以調整。舉例而言，所要準確度及信賴等級可由使用者經由計算裝置300之使用者介面來設定及/或重設。在一些實施例中，所要準確度及信賴等級可由應用程式326規定。舉例而言，若應用程式326中之一者變為作用中或計算裝置300之 焦點應用程式，則應用程式326可將一信號或其他資料發送至航向計算引擎328以識別將在計算航向時使用的特定準確度及信賴等級。將在下文關於圖4至圖6進一步描述用於計算磁航向之技術。

應理解，圖3之方塊圖不欲指示計算裝置300應包括圖3所示之所有組件。此外，視特定實施之細節而定，計算裝置300可包括圖3中未圖示的任何數目個額外組件。

圖4為說明用於判定是否使用感測器輸出平均來計算磁航向之技術的圖。本文中所描述之程序可(例如)由圖3之航向計算引擎328來實施。為了判定是否應使用平均，可量測感測器輸出之量值及感測器輸出中之雜訊之量值。可根據方程式1來計算感測器輸出之量值。

在方程式1中，Sx等於x方向上的計數之數目，Sy等於y方向上的計數之數目，且Sz等於z方向上的計數之數目。感測器輸出中之雜訊之量值可被計算為當磁感測器靜止時的磁感測器輸出之最大變化。雜訊之經量測量值除以感測器量值等於磁感測器輸出之信號對雜訊比。

可基於計算之磁航向之所要準確度來計算雜訊臨限值。若感測器雜訊大於雜訊臨限值，則可使用平均來增加磁航向計算之確定性。若感測器雜訊小於雜訊臨限值，則可跳過平均且航向計算可基於原始感測器輸出。可根據方程式2來計算雜訊臨限值。

雜訊臨限值=2 sin θ．感測器量值 方程式2

在方程式2中，θ為以度計之所要航向準確度。因此，舉例而言，若所要航向準確度為正-負4度，則雜訊臨限值將近似為信號量值之14%。若所要準確度為正-負0.3度，則雜訊臨限值將近似為信號量值之1%。所要航向準確度可如上文關於圖3所描述地加以規定且可視特定使用情況下之導航要求之類型而定。在一些實施例中，定期量測雜訊位準且將其與一臨限雜訊位準進行比較以判定是否使用平均。

若感測器雜訊係僅在感測器靜止時加以計算，則感測器輸出量值可比感測器雜訊之量值更頻繁地更新。因此，在一些實施例中，所量測雜訊範圍可用以計算一臨限信號量值。可將該臨限信號量值與一所量測信號量值進行比較以判定是否使用平均。可根據方程式3來計算該臨限信號量值。

在圖4中說明上述技術。在圖4之圖中，x軸402表示信號量值且y軸404表示雜訊量值。如圖4所示，所要準確度θ判定以徑向線406為界之扇區。垂直線408之高度表示量測雜訊。垂直線408界定信號量值臨限值，且定位於垂直線408之末端與徑向線406相交所在的信號量值處。若經量測信號量值小於信號量值臨限值，如箭頭410所說明，則使 用平均來判定用以計算磁航向之所應用信號輸出。若經量測信號量值大於信號量值臨限值，如箭頭412所說明，則不使用平均且使用原始感測器輸出作為所應用信號輸出。若使用平均來判定所應用感測器輸出，則可如下文關於圖5所描述地判定用以平均感測器輸出之樣本大小。

圖5為針對特定航向準確度及信賴等級使經量測感測器量值及經量測雜訊位準與感測器輸出平均中所使用之樣本大小相關的實例表之集合。表500展示針對具有95%信賴等級之2度航向準確度的所計算樣本大小。表502展示針對具有90%信賴等級之1度航向準確度的所計算樣本大小。可根據方程式4來計算表500及502中所示之樣本大小。

在方程式4中，N為樣本之數目，且為信賴值，其等於1減去信賴百分比(例如，對於95%信賴度，等於0.05)。作為一實例，若已為磁航向之計算規定2度航向準確度及95%信賴等級，則在表502中給出用以計算所應用感測器輸出的樣本之數目。航向準確度及信賴等級判定雜訊臨限值，在表500及502中稱為允許雜訊(allowed noise)。感測器量值與經量測雜訊之交點提供可應用樣本大小。

在一些實施例中，可由航向計算引擎328使用以上公式來計算樣本之數目。在一些實施例中，可建立使用以上公式之查找表且將該等查找表儲存至圖3之電子裝置 300中。舉例而言，類似於表500及502之查找表可儲存於航向計算引擎328之記憶體裝置、儲存裝置322或電子裝置300的航向計算引擎328可存取之某一其他記憶體裝置中。可針對不同航向準確度及信賴等級來建構且儲存任何合適數目個查找表。

圖6為使用磁感測器輸出來計算磁航向之方法的程序流程圖。本文中所描述之程序可(例如)由圖3之航向計算引擎328來實施。該方法可在區塊602開始，在該區塊中，進行關於感測器是否靜止之判定。此判定可(例如)基於接收自運動感測器(諸如，加速度計、迴轉儀或任何其他合適運動偵測裝置)之資料來作出。若感測器靜止，則程序流程可前進至區塊604。

在區塊604，量測磁感測器輸出之雜訊位準。可藉由接收磁感測器輸出之數個樣本及判定感測器輸出範圍來量測雜訊位準。經量測雜訊位準可表徵為感測器輸出資料之樣本之最大變化的量值。可在判定磁感測器靜止之任何時間定期地更新經量測雜訊位準。若磁感測器不靜止，則可跳過區塊604且可將先前量測之雜訊位準用於隨後程序步驟之剩餘部分。程序流程可接著前進至區塊606。

在區塊606，進行關於是否將平均用於計算磁航向之判定。此判定可基於經量測雜訊位準及所要航向準確度，如上文關於圖4所描述。若應使用平均，則程序流程可自區塊608前進至區塊610。

在區塊610，判定將在平均程序中使用之樣本大 小。在一些實施例中，樣本大小係基於經量測雜訊位準、所要航向準確度及所要信賴等級而計算，如上文關於圖5所描述。舉例而言，樣本大小可使用方程式4來計算或自儲存至電子裝置之查找表獲得。

在區塊612，可基於樣本大小來平均原始感測器輸出。接著稍後使用平均感測器輸出作為所應用感測器輸出。如上所述，所應用感測器輸出係指用以計算磁航向之感測器資料。在一些實施例中，平均感測器輸出被計算為感測器輸出之總和除以樣本大小。在一些實施例中，藉由對最大感測器輸出及最小感測器輸出求和及將結果除以二來計算平均感測器輸出。

返回區塊606，若判定不應使用平均，則程序流程可自區塊608前進至區塊614。在區塊614，將所應用感測器輸出設定為原始感測器輸出。因此，磁感測器之每一輸出可用以計算磁航向，且可跳過平均程序。自區塊612或區塊614，程序流程可前進至區塊616。

在區塊616，基於估計形心中心及所應用感測器輸出來計算磁航向。可如上文關於圖1及圖2所描述地計算磁航向。舉例而言，估計形心中心可用以使感測器輸出資料重定中心。所應用感測器輸出沿著重定中心之形心之位置判定了磁航向。

在區塊618，可將磁航向傳達至計算裝置之另一組件。舉例而言，磁航向可發送至應用程式，諸如地圖繪製應用程式、羅盤應用程式、位置找尋應用程式或使用磁 航向之任何其他應用程式。在一些實施例中，可向電子裝置之使用者顯示磁航向。在一些實施例中，可在額外計算中使用磁航向。舉例而言，可使用磁航向作為計算電子裝置之位置的計算常式之部分。

圖7為展示儲存用於計算磁航向之程式碼之有形的非暫時性機器可讀媒體的方塊圖。有形的非暫時性機器可讀媒體700可由處理器702經由電腦匯流排704來存取。此外，有形的非暫時性機器可讀媒體700可包括經組配以引導處理器702執行本文中所描述之方法的程式碼。

本文中所論述之各種軟體組件可儲存於有形的非暫時性機器可讀媒體700上，如圖7中所指示。舉例而言，雜訊量測模組706可量測存在於磁感測器輸出資料中之時變雜訊之位準。平均模組708可用以藉由使用經判定樣本大小來計算感測器輸出資料之平均值而計算一所應用感測器輸出。該平均模組亦可基於感測器輸出資料中之雜訊之位準、所要準確度及所要信賴等級來判定合適樣本大小。航向計算模組710可用以基於感測器輸出來計算磁航向。航向計算模組710亦可判定是使用原始感測器輸出資料來計算磁航向抑或將平均應用於感測器輸出資料。

應理解，圖7之方塊圖不欲指示有形的非暫時性機器可讀媒體700應包括圖7所示之所有組件。此外，視特定實施之細節而定，圖7中未展示的任何數目個額外組件可包括於有形的非暫時性機器可讀媒體700中。

實例1

在本文中描述計算一磁航向之一計算裝置之一實例。該計算裝置包括用以收集感測器輸出資料之一磁感測器，及用以基於該感測器輸出資料來計算一磁航向之一航向計算引擎。該航向計算引擎包括用以量測該感測器輸出資料中之雜訊之一位準的邏輯。該航向計算引擎亦包括用以至少部分地基於雜訊之該位準來判定是否平均該感測器輸出資料的邏輯。該航向計算引擎亦包括用以基於該感測器輸出資料來判定一所應用感測器輸出的邏輯。該航向計算引擎亦包括用以至少部分地基於該所應用感測器輸出來計算一磁航向的邏輯。

用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯可至少部分地基於一所要航向準確度來判定是否平均該感測器輸出資料。在一些實施例中，用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯判定該感測器輸出資料不應被平均且該所應用感測器輸出係該感測器輸出資料之一單一樣本。在一些實施例中，用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯基於一所要航向準確度來計算一臨限雜訊且判定雜訊之該位準是否在該雜訊臨限值以下。在一些實施例中，用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯基於雜訊之該位準及一所要航向準確度來計算一信號量值臨限值且判定該感測器輸出資料之一信號量值是否在該信號量值臨限值以上。

該計算裝置亦可包括用以判定該磁感測器是否靜止之一運動感測器，其中用以量測該感測器輸出資料中 之雜訊之一位準的該邏輯量測該磁感測器靜止時的雜訊之位準。在一些實施例中，用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯判定該感測器輸出資料應被平均，且用以判定該所應用感測器輸出的該邏輯至少部分地基於雜訊之該位準來判定該感測器輸出資料之一樣本大小。在一些實施例中，用以判定該所應用感測器輸出的該邏輯基於雜訊之該位準、一所要航向準確度及一信賴等級來判定該樣本大小。在一些實施例中，該計算裝置亦包括使一使用者能夠規定該所要航向準確度之一使用者介面。在一些實施例中，該所要航向準確度係由該計算裝置之一應用程式規定。

實例2

在本文中描述用於計算一磁航向之一方法之一實例。該方法包括自一磁感測器接收感測器輸出資料及量測該感測器輸出資料中之雜訊之一位準。該方法亦包括至少部分地基於雜訊之該位準來判定是否平均該感測器輸出資料。該方法亦包括基於該感測器輸出資料來判定一所應用感測器輸出。該方法亦包括至少部分地基於該所應用感測器輸出來計算一磁航向。該方法亦包括將該磁航向發送至一計算裝置之一組件以供一應用程式使用。

判定是否平均該感測器輸出資料可包括至少部分地基於一所要航向準確度來判定是否平均該感測器輸出資料。該方法亦可包括，若判定該感測器輸出資料不應被平均，則將該所應用感測器輸出設定為該感測器輸出資料之一單一樣本。在一些實施例中，判定是否平均該感測器 輸出資料包括基於一所要航向準確度來計算一臨限雜訊及判定雜訊之該位準是否在該雜訊臨限值以下。在一些實施例中，判定是否平均該感測器輸出資料包括基於雜訊之該位準及一所要航向準確度來計算一信號量值臨限值及判定該感測器輸出資料之一信號量值是否在該信號量值臨限值以上。

量測該感測器輸出資料中之雜訊之該位準可包括量測該磁感測器靜止時的雜訊之位準。該方法亦可包括在判定該感測器輸出資料應被平均之情況下至少部分地基於雜訊之該位準來判定該感測器輸出資料之一樣本大小。該樣本大小可基於雜訊之該位準、一所要航向準確度及一信賴等級來判定。在一些實施例中，該方法包括接收由一使用者規定之該所要航向準確度。在一些實施例中，該方法包括自該計算裝置之一應用程式接收該所要航向準確度。

實例3

在本文中描述上面儲存有用於計算一磁航向之指令之一非暫時性有形機器可讀媒體之一實例。該等指令在由一處理器執行時引導該處理器自一磁感測器接收感測器輸出資料且量測該感測器輸出資料中之雜訊之一位準。該等指令亦引導該處理器至少部分地基於雜訊之該位準來判定是否平均該感測器輸出資料。該等指令亦引導該處理器基於該感測器輸出資料來判定一所應用感測器輸出。該等指令亦引導該處理器至少部分地基於該所應用感測器輸 出來計算一磁航向。

引導該處理器判定是否平均該感測器輸出資料的該等指令可至少部分地基於一所要航向準確度來判定是否平均該感測器輸出資料。該等指令可引導該處理器在判定該感測器輸出資料不應被平均之情況下使用該感測器輸出資料之一單一樣本作為該所應用感測器輸出。在一些實施例中，該等指令引導該處理器基於一所要航向準確度來計算一臨限雜訊且判定雜訊之該位準是否在該雜訊臨限值以下以判定是否平均該感測器輸出資料。在一些實施例中，該等指令引導該處理器基於雜訊之該位準及一所要航向準確度來計算一信號量值臨限值且判定該感測器輸出資料之一信號量值是否在該信號量值臨限值以上以判定是否平均該感測器輸出資料。

該等指令亦可引導該處理器判定該磁感測器是否靜止且僅在該磁感測器靜止時量測該感測器輸出資料之雜訊之該位準。該等指令亦可引導該處理器在判定該感測器輸出資料應被平均之情況下至少部分地基於雜訊之該位準來判定該感測器輸出資料之一樣本大小。在一些實施例中，該等指令引導該處理器基於雜訊之該位準、一所要航向準確度及一信賴等級來判定該樣本大小。在一些實施例中，該等指令引導該處理器自一使用者接收該所要航向準確度。在一些實施例中，該等指令引導該處理器自執行於一計算裝置上之一應用程式接收該所要準確度。

在以上描述及申請專利範圍中，可使用詞語「耦 接」及「連接」以及其衍生詞。應理解，此等詞語不欲為彼此同義的。實情為，在特定實施例中，「連接」可用以指示兩個或兩個以上元件係彼此直接實體或電接觸。「耦接」可意味兩個或兩個以上元件係直接實體或電接觸。然而，「耦接」亦可意味兩個或兩個以上元件彼此並不直接接觸，而仍彼此合作或互動。

一些實施例可以硬體、韌體及軟體中之一者或其組合來實施。一些實施例亦可實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該等指令可由計算平台讀取並執行以執行本文中所描述之操作。機器可讀媒體可包括用於以一機器(例如，一電腦)可讀之形式儲存或傳輸資訊之任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可尤其包括：唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體裝置；或電、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號等)，或傳輸及/或接收信號之介面。

一實施例為一實施或實例。說明書中對「一實施例」、「一個實施例」、「一些實施例」、「各種實施例」或「其他實施例」之提及意味結合實施例所描述之特定特徵、結構或特性係包括於至少一些實施例中，但未必包括於本文中所描述之所有實施例中。「一實施例」、「一個實施例」或「一些實施例」之各種出現未必全部指相同實施例。

並非本文中所描述且所說明之所有組件、特徵、結構或特性都將在每一情況下包括於一特定實施例或數個 實施例中。若說明書陳述(例如)可、可能、能、能夠包括一組件、特徵、結構或特性，則可能並不在每一情況下皆包括該特定組件、特徵、結構或特性。若說明書或申請專利範圍提及「一(a或an)」元件，則此並不意味僅存在一個元件。若說明書或申請專利範圍提及「一額外」元件，則此並不排除存在一個以上該額外元件。

應注意，雖然已參考特定實施描述了一些實施例，但根據一些實施例，其他實施係可能的。另外，圖式中所說明及/或本文中所描述之電路元件或其他特徵之配置及/或次序可不以本文中所說明且描述之特定方式配置。根據一些實施例，許多其他配置係可能的。

在圖中所示之每一系統中，元件在一些情況下可各自具有相同參考數字或不同參考數字以暗示所表示之元件可為不同及/或類似的。然而，元件可足夠靈活以具有不同實施且與本文中所示或描述之系統之一些或全部合作。圖中所示之各種元件可為相同或不同的。將哪一元件稱為第一元件及將哪一元件稱作第二元件係任意的。

應理解，前述實例中之細節可在一或多個實施例中的任何處使用。舉例而言，亦可關於本文中所描述之方法或機器可讀媒體中之任一者來實施上述計算裝置之所有可選特徵。此外，雖然在本文中可能已使用流程圖及/或狀態圖來描述實施例，但本發明不限於此等圖或本文中之對應描述。舉例而言，流程未必移動通過每一所說明方塊或狀態，或以與本文中所說明且描述之次序相同的次序移動。

本發明不限於本文中所列之特定細節。實際上，受益於本發明之熟習此項技術者將瞭解，在本發明之範疇內可作出前述描述及圖式之許多其他變化。因此，包括任何修正的以下申請專利範圍界定本發明之範疇。

300‧‧‧計算裝置

302‧‧‧處理器

304‧‧‧記憶體裝置

306‧‧‧磁感測器

308‧‧‧系統匯流排

310‧‧‧輸入/輸出(I/O)裝置介面

312‧‧‧輸入/輸出(I/O)裝置

314‧‧‧顯示裝置介面

316‧‧‧顯示裝置

318‧‧‧網路介面控制器(NIC)

320‧‧‧網路

322‧‧‧儲存裝置

324‧‧‧作業系統

326‧‧‧應用程式

328‧‧‧航向計算引擎

330‧‧‧移動感測器

Claims (25)

1. 一種計算磁航向之計算裝置，其包含：用以收集感測器輸出資料之一磁感測器；用以基於該感測器輸出資料來計算一磁航向之一航向計算引擎，該航向計算引擎包含：用以量測該感測器輸出資料中之雜訊之一位準的邏輯；用以至少部分地基於雜訊之該位準來判定是否平均該感測器輸出資料的邏輯；用以基於該感測器輸出資料來判定一所應用感測器輸出的邏輯；以及用以至少部分地基於該所應用感測器輸出來計算一磁航向的邏輯。
2. 如請求項1之計算裝置，其中用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯至少部分地基於一所要航向準確度來判定是否平均該感測器輸出資料。
3. 如請求項1之計算裝置，其中用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯判定該感測器輸出資料不應被平均且該所應用感測器輸出係該感測器輸出資料之一單一樣本。
4. 如請求項1之計算裝置，其中用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯基於一所要航向準確度來計算一 臨限雜訊且判定雜訊之該位準是否在該雜訊臨限值以下。
5. 如請求項1之計算裝置，其中用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯基於雜訊之該位準及一所要航向準確度來計算一信號量值臨限值且判定該感測器輸出資料之一信號量值是否在該信號量值臨限值以上。
6. 如請求項1之計算裝置，其包含用以判定該磁感測器是否靜止之一運動感測器，其中用以量測該感測器輸出資料中之雜訊之一位準的該邏輯量測該磁感測器靜止時的雜訊之位準。
7. 如請求項1之計算裝置，其中用以判定是否平均該感測器輸出資料的該邏輯判定該感測器輸出資料應被平均，且用以判定該所應用感測器輸出的該邏輯至少部分地基於雜訊之該位準來判定該感測器輸出資料之一樣本大小。
8. 如請求項7之計算裝置，其中用以判定該所應用感測器輸出的該邏輯基於雜訊之該位準、一所要航向準確度及一信賴等級來判定該樣本大小。
9. 如請求項2之計算裝置，其包含使一使用者能夠規定該所要航向準確度之一使用者介面。
10. 如請求項2之計算裝置，其中該所要航向準確度係由該計算裝置之一應用程式規定。
11. 一種計算磁航向之方法，其包含下列步驟：自一磁感測器接收感測器輸出資料； 量測該感測器輸出資料中之雜訊之一位準；至少部分地基於雜訊之該位準來判定是否平均該感測器輸出資料；基於該感測器輸出資料來判定一所應用感測器輸出；至少部分地基於該所應用感測器輸出來計算一磁航向；以及將該磁航向發送至一計算裝置之一組件以供一應用程式使用。
12. 如請求項11之方法，其中判定是否平均該感測器輸出資料包含至少部分地基於一所要航向準確度來判定是否平均該感測器輸出資料。
13. 如請求項11之方法，其包含，若經判定該感測器輸出資料不應被平均，則將該所應用感測器輸出設定為該感測器輸出資料之一單一樣本。
14. 如請求項11之方法，其中判定是否平均該感測器輸出資料包含基於一所要航向準確度來計算一臨限雜訊及判定雜訊之該位準是否在該雜訊臨限值以下。
15. 如請求項11之方法，其中判定是否平均該感測器輸出資料包含基於雜訊之該位準及一所要航向準確度來計算一信號量值臨限值及判定該感測器輸出資料之一信號量值是否在該信號量值臨限值以上。
16. 如請求項11之方法，其中量測該感測器輸出資料中之雜訊之該位準包含量測該磁感測器靜止時的雜訊之位準。
17. 如請求項11之方法，其包含，若經判定該感測器輸出資料應被平均，則至少部分地基於雜訊之該位準來判定該感測器輸出資料之一樣本大小。
18. 如請求項17之方法，其中該樣本大小係基於雜訊之該位準、一所要航向準確度及一信賴等級而被判定。
19. 如請求項12之方法，其包含接收由一使用者規定之該所要航向準確度。
20. 如請求項12之方法，其包含自該計算裝置之一應用程式接收該所要準確度。
21. 一種其上儲存有指令的非暫時性有形機器可讀媒體，該等指令在由一處理器執行時引導該處理器進行以下操作：自一磁感測器接收感測器輸出資料；量測該感測器輸出資料中之雜訊之一位準；至少部分地基於雜訊之該位準來判定是否平均該感測器輸出資料；基於該感測器輸出資料來判定一所應用感測器輸出；以及至少部分地基於該所應用感測器輸出來計算一磁航向。
22. 如請求項21之機器可讀媒體，其中引導該處理器判定是否平均該感測器輸出資料的該等指令至少部分地基於一所要航向準確度來判定是否平均該感測器輸出資料。
23. 如請求項21之機器可讀媒體，其包含在經判定該感測器 輸出資料不應被平均之情況下引導該處理器使用該感測器輸出資料之一單一樣本作為該所應用感測器輸出的指令。
24. 如請求項21之機器可讀媒體，其包含引導該處理器基於一所要航向準確度來計算一臨限雜訊且判定雜訊之該位準是否在該雜訊臨限值以下以判定是否平均該感測器輸出資料的指令。
25. 如請求項21之機器可讀媒體，其包含引導該處理器基於雜訊之該位準及一所要航向準確度來計算一信號量值臨限值且判定該感測器輸出資料之一信號量值是否在該信號量值臨限值以上以判定是否平均該感測器輸出資料的指令。